FR3073435A1 - METHOD FOR MANUFACTURING MAGNETIZED ROTATING PIECE, ROTATING PIECE AND ROTATION MEASURING SYSTEM FOR ROTATING PIECE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce tournante selon un axe, comprenant une étape d'incorporation d'un matériau magnétique à la poudre pendant la fabrication de la pièce tournante, dans au moins une zone prédéfinie de la pièce formée. L'invention concerne également une pièce tournante obtenue par ce procédé et un système de mesure de rotation d'une pièce tournante obtenue par ce procédé, grâce à au moins un capteur permettant la détection du passage de la zone dans laquelle le matériau magnétique est incorporé.The invention relates to a method of manufacturing a rotating part along an axis, comprising a step of incorporating a magnetic material to the powder during manufacture of the rotating part, in at least one predefined area of the formed part. The invention also relates to a rotating part obtained by this method and a rotation piece rotation measuring system obtained by this method, thanks to at least one sensor for detecting the passage of the zone in which the magnetic material is incorporated. .
Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION DE PIÈCE TOURNANTE MAGNÉTISÉE, PIÈCE TOURNANTE ET SYSTÈME DE MESURE DE ROTATION D'UNE PIÈCE TOURNANTEMETHOD FOR MANUFACTURING MAGNETIZED ROTATING PART, ROTATING PART AND ROTATING PART ROTATION MEASURING SYSTEM
1. Domaine technique de l'invention1. Technical field of the invention
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce tournante, en particulier de sorte à obtenir une pièce tournante dont on peut mesurer la vitesse de rotation par un système de mesure adapté. Le procédé et le système sont particulièrement adaptés au domaine industriel des aéronefs, plus généralement des véhicules, et aux pièces tournantes soumises à des contraintes importantes, notamment les pièces tournantes de boites de vitesse qui sont dans un environnement pouvant être soumis à un brouillard d'huile, à une grande plage de température (notamment entre 54°C et 200°C), et à des vibrations.The invention relates to a method of manufacturing a rotating part, in particular so as to obtain a rotating part whose rotation speed can be measured by a suitable measuring system. The method and the system are particularly suited to the industrial field of aircraft, more generally vehicles, and to rotating parts subjected to significant stresses, in particular the rotating parts of gearboxes which are in an environment which may be subjected to fog. oil, at a wide temperature range (especially between 54 ° C and 200 ° C), and at vibrations.
2. Arrière-plan technologique2. Technological background
Les systèmes de mesure de la vitesse de rotation des pièces tournantes existent sous plusieurs formes.Systems for measuring the speed of rotation of rotating parts exist in several forms.
Une première forme connue est un système de mesure de vitesse de rotation à roue phonique composée de denture et équipant la pièce tournante. Un capteur de proximité, disposé en regard de la roue phonique, permet de détecter le passage de chacune des dents de la denture de la roue phonique, permettant ainsi de déterminer la vitesse de rotation de la pièce tournante avec une résolution fine. Toutefois, ce type de système de mesure impose l'utilisation d'une denture spécifique (si la pièce n'en présente pas déjà une pouvant être exploitable) ajoutant de la masse à la pièce. Ce type de système de mesure est par exemple décrit dans les demandes françaises FR2633722, FR2891361etFR2896882.A first known form is a speed measurement system with a phonic wheel composed of teeth and fitted to the rotating part. A proximity sensor, placed opposite the tone wheel, makes it possible to detect the passage of each of the teeth of the toothing of the tone wheel, thus making it possible to determine the speed of rotation of the rotating part with a fine resolution. However, this type of measurement system requires the use of a specific toothing (if the part does not already have one that can be used) adding mass to the part. This type of measurement system is for example described in French applications FR2633722, FR2891361andFR2896882.
Une autre forme est un système de mesure de vitesse de rotation à codeur rotatif, où un capteur (inductif, capacitif, optique ou magnétique) permet la lecture d'un disque à bande ou à trous formant un système d'encodage. Une unité de traitement convertit ensuite l'encodage en signal représentatif de la rotation. Ce type de système de mesure est toutefois cher à mettre en œuvre, à une faible amplitude fréquentielle et lorsqu'un capteur optique est utilisé, n'est pas compatible avec un environnement de type brouillard d'huile.Another form is a rotation speed measurement system with rotary encoder, where a sensor (inductive, capacitive, optical or magnetic) allows the reading of a tape or hole disc forming an encoding system. A processing unit then converts the encoding into a signal representative of the rotation. This type of measurement system is however expensive to implement, at a low frequency amplitude and when an optical sensor is used, is not compatible with an environment of the oil mist type.
Une dernière forme a été étudiée mais pose encore plusieurs problèmes : l'ajout d'une pièce rapportée de type aimant à une pièce tournante conjuguée à un capteur permettant de détecter le passage de la pièce devant le capteur. Toutefois, l'ajout d'une pièce entraîne plusieurs problèmes, comme la formation d'un balourd sur la pièce tournante et la nécessité d'avoir une fixation solide entre la pièce tournante et la pièce rapportée de façon à résister à la force centrifuge due à la rotation de la pièce tournante.A last form has been studied but still poses several problems: the addition of a magnet-type insert to a rotating part combined with a sensor making it possible to detect the passage of the part in front of the sensor. However, adding a part leads to several problems, such as the formation of an imbalance on the rotating part and the need to have a solid fixing between the rotating part and the insert so as to resist the centrifugal force due to the rotation of the rotating part.
3. Objectifs de l'invention3. Objectives of the invention
L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients des systèmes de mesures de vitesse de rotation de pièces tournantes connus.The invention aims to overcome at least some of the drawbacks of the systems for measuring the speed of rotation of known rotating parts.
En particulier, l'invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un procédé de fabrication d'une pièce tournante, la pièce tournante ainsi fabriquée étant particulièrement adaptée pour que sa vitesse de rotation soit mesurée par un système de mesure.In particular, the invention aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a method of manufacturing a rotating part, the rotating part thus produced being particularly suitable for its rotation speed to be measured by a measurement system.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un procédé de fabrication d'une pièce tournante permettant d'obtenir une pièce tournante dont la vitesse de rotation peut être mesurée sans ajout important de masse ou de pièce rapportée engendrant des problèmes potentiels de fixation.The invention also aims to provide, in at least one embodiment, a method of manufacturing a rotating part making it possible to obtain a rotating part whose speed of rotation can be measured without significant addition of mass or of insert resulting in potential fixation problems.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un procédé de fabrication d'une pièce tournante permettant d'obtenir une pièce tournante dont la vitesse de rotation peut être mesurée sans engendrer un balourd sur la pièce tournante.The invention also aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a method of manufacturing a rotating part making it possible to obtain a rotating part whose rotation speed can be measured without causing an imbalance on the rotating part.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un procédé de fabrication d'une pièce tournante permettant d'obtenir une pièce tournante dont la vitesse de rotation peut être mesurée à des hautes températures et/ou dans un environnement vibratoire.The invention also aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a method of manufacturing a rotating part making it possible to obtain a rotating part whose speed of rotation can be measured at high temperatures and / or in a vibrating environment.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un procédé de fabrication d'une pièce tournante permettant d'obtenir une pièce tournante dont la vitesse de rotation peut être mesurée en présence de brouillard d'huile ou d'une autre atmosphère ne permettant pas une lecture optique satisfaisante.The invention also aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a method of manufacturing a rotating part making it possible to obtain a rotating part whose speed of rotation can be measured in the presence of fog oil or another atmosphere which does not allow a satisfactory optical reading.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une pièce tournante dont la vitesse de rotation peut être mesurée facilement à faible coût.The invention also aims to provide, in at least one embodiment, a rotating part whose speed of rotation can be easily measured at low cost.
L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système de mesure de vitesse de rotation d'une pièce tournante à faible coût, précis et ajoutant peu de masse.The invention also aims to provide, in at least one embodiment, a system for measuring the speed of rotation of a rotating part at low cost, precise and adding little mass.
4. Exposé de l'invention4. Statement of the invention
Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce tournante selon un axe, comprenant :To do this, the invention relates to a method of manufacturing a rotating part along an axis, comprising:
une étape de réalisation d'une pièce formée à partir d'un matériau sous forme de poudre, une étape d'obtention de la pièce tournante à partir de la pièce formée.a step of producing a part formed from a material in powder form, a step of obtaining the rotating part from the formed part.
caractérisé en ce que le procédé comprend une étape d'incorporation d'un matériau magnétique à la poudre pendant la réalisation de la pièce formée, dans une zone prédéfinie de la pièce formée, dite zone magnétisée, le matériau magnétique ayant les caractéristiques suivantes :characterized in that the method comprises a step of incorporating a magnetic material into the powder during the production of the formed part, in a predefined zone of the formed part, called the magnetized zone, the magnetic material having the following characteristics:
une rémanence magnétique (Br) supérieure ou égale à 0,1 T ; une température de Curie (Tc) supérieure ou égale à 250°C ;a magnetic remanence (Br) greater than or equal to 0.1 T; a Curie temperature (T c ) greater than or equal to 250 ° C;
une dureté comprise entre 75% et 125% de la dureté du matériau de la pièce formée et une masse volumique comprise entre 80% et 120% de la masse volumique du matériau de la pièce formée.a hardness between 75% and 125% of the hardness of the material of the formed part and a density between 80% and 120% of the density of the material of the formed part.
Un procédé selon l'invention permet donc d'obtenir une pièce en rotation disposant d'une zone magnétisée dans laquelle se trouve un matériau magnétique, sans ajout de pièce rapportée car la zone magnétisée est directement réalisée par incorporation de matériau magnétique lors de la réalisation de la pièce elle-même à partir de la poudre. En choisissant un matériau de dureté et de masse volumique idéalement identique et au minimum proche du matériau de la pièce formée, la zone magnétisée n'introduit ainsi aucun balourd significatif dans la pièce tournante, et la dureté dans la zone est significativement homogène dans et autour de la zone magnétisée. La dureté est de préférence exprimée en dureté Vickers, ou selon d'autres types de dureté en fonction du mode de mesure. La zone magnétisée forme une magnétisation locale de la pièce tournante. Elle ne présente en outre pas de risque de se détacher du fait de la force centrifuge lorsque la pièce est en rotation.A method according to the invention therefore makes it possible to obtain a rotating part having a magnetized zone in which there is a magnetic material, without adding an added part because the magnetized zone is directly produced by incorporating magnetic material during production. of the piece itself from the powder. By choosing a material of ideally identical hardness and density and at least close to the material of the formed part, the magnetized zone thus does not introduce any significant imbalance in the rotating part, and the hardness in the zone is significantly homogeneous in and around of the magnetized area. The hardness is preferably expressed as Vickers hardness, or according to other types of hardness depending on the measurement mode. The magnetized area forms local magnetization of the rotating part. It also presents no risk of coming off due to the centrifugal force when the part is rotating.
De préférence avec d la dureté du matériau magnétique, x la masse volumique du matériau magnétique, D la dureté de la pièce formée et X la masse volumique de la pièce formée, d=D±((kD)/100), avec k = 25 ou 20 ou 15 ou 10 ou 5, le plus faible étant le mieux, et x=X±((nX)/100), avec n = 20 ou 15 ou 10 ou 5, le plus faible étant le mieux.Preferably with d the hardness of the magnetic material, x the density of the magnetic material, D the hardness of the formed part and X the density of the formed part, d = D ± ((kD) / 100), with k = 25 or 20 or 15 or 10 or 5, the lower the better, and x = X ± ((nX) / 100), with n = 20 or 15 or 10 or 5, the lower the better.
En outre, la rémanence magnétique communément identifiée par le terme Br dans la littérature) supérieure ou égale à 0,1 T entraîne un fort pouvoir magnétique qui permet d'assurer une détection de la perturbation du champ magnétique provoquée par la zone magnétisée lors de l'utilisation de la pièce tournante avec un système de mesure de la vitesse de rotation de la pièce tournante.In addition, the magnetic remanence commonly identified by the term Br in the literature) greater than or equal to 0.1 T results in a strong magnetic power which makes it possible to detect the disturbance of the magnetic field caused by the magnetized zone during the use of the rotating part with a system for measuring the rotational speed of the rotating part.
Enfin, la température de Curie (communément identifiée par le terme Tc dans la littérature) supérieure ou égale à 250°C permet de s'assurer que la zone magnétisée conserve une aimantation suffisante dans la plage de température à laquelle est soumise la pièce en rotation, par exemple typiquement [-54°C ; 200°C] dans une boite de vitesse. La montée en température n'entraine ainsi pas de démagnétisation. De préférence, le coefficient de température de la rémanence doit être faible (inférieur ou égal à 1%/°C) de sorte à limiter les variations de la rémanence magnétique en cas de variations de la température.Finally, the Curie temperature (commonly identified by the term T c in the literature) greater than or equal to 250 ° C. makes it possible to ensure that the magnetized zone retains sufficient magnetization in the temperature range to which the part is subjected. rotation, for example typically [-54 ° C; 200 ° C] in a gearbox. The rise in temperature does not therefore cause demagnetization. Preferably, the temperature coefficient of the remanence must be low (less than or equal to 1% / ° C) so as to limit the variations in the magnetic remanence in the event of variations in the temperature.
En outre, la zone magnétisée est une zone prédéterminée, par exemple par calcul, de sorte à ce que la présence du matériau magnétique impacte au minimum les contraintes mécaniques en fonctionnement de la pièce tournante.In addition, the magnetized zone is a predetermined zone, for example by calculation, so that the presence of the magnetic material minimizes the mechanical stresses in operation of the rotating part.
Le matériau pour fabriquer la pièce formée est par exemple un métal ou un alliage de métal, par exemple un alliage d'acier (par exemple 16NCD13, 32CDV13, ou 40CDV12).The material for manufacturing the formed part is for example a metal or a metal alloy, for example a steel alloy (for example 16NCD13, 32CDV13, or 40CDV12).
La pièce formée est le résultat de la transformation de la poudre, et la pièce formée est ensuite transformée de nouveau si nécessaire pour obtenir la pièce tournante. Avantageusement et selon l'invention, l'étape d'obtention de la pièce tournante comprend une étape d'usinage de la pièce formée et/ou une étape d'assemblage avec une autre pièce de manière à former la pièce tournante.The formed part is the result of the transformation of the powder, and the formed part is then transformed again if necessary to obtain the rotating part. Advantageously and according to the invention, the step of obtaining the rotating part comprises a step of machining the formed part and / or a step of assembling with another part so as to form the rotating part.
Une pièce tournante est aussi appelée une pièce en rotation, et désigne une pièce dont le fonctionnement principal nécessite sa mise en rotation, notamment pour transmettre un couple ou un mouvement. La pièce tournante est par exemple un arbre (notamment un arbre de transmission), un pignon, etc.A rotating part is also called a rotating part, and designates a part whose main operation requires it to rotate, in particular to transmit a torque or a movement. The rotating part is for example a shaft (in particular a transmission shaft), a pinion, etc.
Avantageusement et selon l'invention, le matériau magnétique est un alliage samarium-cobalt, Neodyme, ou AINiCo.Advantageously and according to the invention, the magnetic material is a samarium-cobalt, Neodymium, or AINiCo alloy.
Selon cet aspect de l'invention, l'alliage samarium-cobalt, Neodyme, ou AINiCo, fréquemment utilisé dans la fabrication d'aimant et présentant les caractéristiques énoncées précédemment.According to this aspect of the invention, the samarium-cobalt, Neodyme, or AINiCo alloy, frequently used in the manufacture of a magnet and having the characteristics set out above.
Avantageusement et selon l'invention, le matériau magnétique est incorporé sous forme de particules ou d'une pastille.Advantageously and according to the invention, the magnetic material is incorporated in the form of particles or a pellet.
Selon cet aspect de l'invention, la forme de particules ou de pastille permet une incorporation facilitée du matériau magnétique à la poudre durant la fabrication de la pièce formée. Les particules sont mélangées à la poudre formant le matériau et le rendant hétérogène, tandis que la pastille est une petite pièce de dimension et de forme variable formant un tout homogène, intégré dans la pièce formée lors de sa fabrication.According to this aspect of the invention, the shape of particles or pellets allows easier incorporation of the magnetic material into the powder during the manufacture of the formed part. The particles are mixed with the powder forming the material and making it heterogeneous, while the pellet is a small part of variable size and shape forming a homogeneous whole, integrated into the part formed during its manufacture.
Avantageusement et selon l'invention, la zone magnétisée est une zone de la pièce correspondant à une zone excentrée de l'axe de la pièce tournante.Advantageously and according to the invention, the magnetized zone is a zone of the part corresponding to an eccentric zone of the axis of the rotating part.
Selon cet aspect de l'invention, lors de la rotation de la pièce tournante, la zone magnétisée tourne autour de l'axe du fait de la rotation de la pièce tournante. Il est ainsi possible de détecter le passage de la zone magnétisée devant un capteur réceptif aux changements magnétiques, comme expliqué plus loin.According to this aspect of the invention, during the rotation of the rotating part, the magnetized zone rotates around the axis due to the rotation of the rotating part. It is thus possible to detect the passage of the magnetized zone in front of a sensor receptive to magnetic changes, as explained below.
Avantageusement et selon l'invention, l'étape de réalisation de la pièce tournante à partir de la poudre et l'intégration du matériau magnétique sont effectuées par fabrication additive, de préférence par frittage ou fusion laser.Advantageously and according to the invention, the step of producing the rotating part from the powder and the integration of the magnetic material are carried out by additive manufacturing, preferably by sintering or laser fusion.
Selon cet aspect de l'invention, la fabrication additive, en particulier le frittage ou la fusion laser, est particulièrement adaptée à la fabrication d'objet à partir d'une poudre, et permet l'incorporation facile du matériau magnétique lors de la réalisation de la pièce formée.According to this aspect of the invention, additive manufacturing, in particular sintering or laser melting, is particularly suitable for the manufacture of objects from a powder, and allows easy incorporation of the magnetic material during production. of the formed part.
L'invention concerne également une pièce tournante obtenue par un procédé selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comprend une zone magnétisée intégrée.The invention also relates to a rotating part obtained by a method according to the invention, characterized in that it comprises an integrated magnetized zone.
Une pièce tournante selon l'invention ne présente donc pas de balourd et est adaptée pour une utilisation dans un environnement tel que celui d'une boîte de vitesse. En outre, il est possible de mesurer facilement sa vitesse de rotation.A rotating part according to the invention therefore has no imbalance and is suitable for use in an environment such as that of a gearbox. In addition, it is possible to easily measure its rotation speed.
Avantageusement et selon l'invention, la zone magnétique est excentrée de l'axe de la pièce tournante.Advantageously and according to the invention, the magnetic zone is eccentric from the axis of the rotating part.
Selon cet aspect de l'invention, la zone magnétique décrit un mouvement circulaire lors de la rotation de la pièce tournante, et le temps entre deux passages de la zone magnétique devant un capteur est représentatif de la vitesse de rotation de la pièce tournante.According to this aspect of the invention, the magnetic zone describes a circular movement during the rotation of the rotating part, and the time between two passages of the magnetic zone in front of a sensor is representative of the speed of rotation of the rotating part.
L'invention concerne également un système de mesure de la vitesse de rotation d'une pièce tournante selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur disposé à proximité de la zone de la pièce tournante comprenant le matériau magnétique, le système étant configuré de sorte à détecter un passage de la zone magnétique devant chaque capteur lors de la rotation de la pièce tournante.The invention also relates to a system for measuring the speed of rotation of a rotating part according to the invention, characterized in that it comprises at least one sensor disposed near the area of the rotating part comprising the magnetic material, the system being configured so as to detect a passage of the magnetic zone in front of each sensor during the rotation of the rotating part.
Un système de mesure selon l'invention permet la mesure de la vitesse d'une pièce tournante obtenue par le procédé selon l'invention, grâce à la présence d'au moins un capteur disposé de telle façon qu'il détecte les passages de la zone magnétisée à sa proximité, par variation du champ magnétique. Le capteur est par exemple un capteur actif (type effet Hall ou magnétorésistance), ou un capteur passif (type courant de Foucault). Le capteur est par exemple un capteur fixe, ou un capteur mobile dont la position est connue en tout moment par rapport à la position du secteur magnétisé de la pièce tournante.A measurement system according to the invention makes it possible to measure the speed of a rotating part obtained by the method according to the invention, thanks to the presence of at least one sensor arranged in such a way that it detects the passages of the magnetized zone in its vicinity, by variation of the magnetic field. The sensor is for example an active sensor (Hall effect or magnetoresistance type), or a passive sensor (Eddy current type). The sensor is for example a fixed sensor, or a mobile sensor whose position is known at all times relative to the position of the magnetized sector of the rotating part.
La mesure de la vitesse de rotation est ainsi obtenue sans contact, et peut être réalisée dans un environnement comprenant un brouillard d'huile, une plage de température de fonctionnement importante (notamment [-54°C ; 200°C] dans une boite de vitesse), et un environnement vibratoire.The measurement of the rotation speed is thus obtained without contact, and can be carried out in an environment comprising an oil mist, a large operating temperature range (in particular [-54 ° C; 200 ° C] in a speed), and a vibratory environment.
Pour augmenter la résolution du système de mesure, il est possible d'utiliser plusieurs capteurs détectant chacun un passage de la zone magnétisée dans un secteur angulaire différent, et/ou magnétiser plusieurs secteurs angulaires de la pièce tournante, et/ou d'utiliser un ou des capteurs mobiles.To increase the resolution of the measurement system, it is possible to use several sensors each detecting a passage of the magnetized zone in a different angular sector, and / or to magnetize several angular sectors of the rotating part, and / or to use a or mobile sensors.
Avantageusement et selon l'invention, au moins un capteur est disposé dans une âme creuse de la pièce tournante.Advantageously and according to the invention, at least one sensor is arranged in a hollow core of the rotating part.
Selon cet aspect de l'invention, l'encombrement du système de mesure est réduit car au moins un capteur (de préférence tous les capteurs) est disposé à l'intérieur de la pièce tournante. Par exemple, le capteur peut être disposé au niveau l'axe de rotation de la pièce tournante.According to this aspect of the invention, the size of the measurement system is reduced because at least one sensor (preferably all the sensors) is placed inside the rotating part. For example, the sensor can be arranged at the axis of rotation of the rotating part.
Avantageusement, un système de mesure selon l'invention comprend une pluralité de capteurs configurés de sorte à détecter chacun un passage d'une pluralité de zones magnétiques dans des secteurs angulaires différents.Advantageously, a measurement system according to the invention comprises a plurality of sensors configured so as to each detect a passage of a plurality of magnetic zones in different angular sectors.
Selon cet aspect de l'invention, la pluralité de capteurs et la pluralité de zones magnétiques permettent d'augmenter la résolution du système de mesure.According to this aspect of the invention, the plurality of sensors and the plurality of magnetic zones make it possible to increase the resolution of the measurement system.
Avantageusement, un système de mesure selon l'invention comprend au moins un capteur mobile dont la position est connue à tout instant par rapport à la zone de la pièce tournante comprenant le matériau magnétique, disposé à proximité de la zone magnétique, le système étant configuré de sorte à détecter un passage de la zone magnétique devant chaque capteur lors de la rotation de la pièce tournante.Advantageously, a measurement system according to the invention comprises at least one movable sensor, the position of which is known at all times relative to the zone of the rotating part comprising the magnetic material, disposed near the magnetic zone, the system being configured. so as to detect a passage of the magnetic zone in front of each sensor during the rotation of the rotating part.
Selon cet aspect de l'invention, le capteur mobile peut être lui-même en rotation, notamment dans le sens inverse de la pièce tournante, et ainsi détecter davantage la zone magnétisée, permettant d'augmenter la résolution du système de mesure sans ajouter de capteur ou de zone magnétisée.According to this aspect of the invention, the mobile sensor can itself be rotated, in particular in the opposite direction to the rotating part, and thus more detect the magnetized area, making it possible to increase the resolution of the measurement system without adding any sensor or magnetized area.
L'invention concerne également un procédé, une pièce tournante et un système de mesure caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.The invention also relates to a method, a rotating part and a measurement system characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.
5.5.
Liste des figuresList of Figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :Other objects, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description given by way of non-limiting example and which refers to the appended figures in which:
la figure 1 est une vue schématique d'un procédé de fabrication d'une pièce tournante selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue partielle schématique en perspective d'une pièce tournante selon un mode de réalisation de l'invention, obtenue par le procédé de fabrication, la figure 3 est une vue schématique en coupe et en perspective d'une pièce tournante et d'un système de mesure de la vitesse de rotation de la pièce tournante, selon un mode de réalisation de l'invention.Figure 1 is a schematic view of a method of manufacturing a rotating part according to an embodiment of the invention, Figure 2 is a partial schematic perspective view of a rotating part according to an embodiment of the invention, obtained by the manufacturing process, FIG. 3 is a schematic view in section and in perspective of a rotating part and of a system for measuring the speed of rotation of the rotating part, according to one embodiment of the invention.
6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention6. Detailed description of an embodiment of the invention
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations. Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the characteristics apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined to provide other embodiments. In the figures, the scales and the proportions are not strictly observed, for the purposes of illustration and clarity.
La figure 1 représente schématiquement un procédé 10 de fabrication d'une pièce tournante selon un mode de réalisation de l'invention. Les cercles représentent des produits et les rectangles représentent des étapes permettant le passage d'un produit à un autre.FIG. 1 schematically represents a method 10 for manufacturing a rotating part according to an embodiment of the invention. The circles represent products and the rectangles represent stages allowing the passage from one product to another.
Une première étape représentée est une étape 12 de réalisation d'une pièce formée 16 à partir d'un matériau sous forme de poudre 14. Cette étape de réalisation, connue de l'art antérieur, se fait de préférence par fabrication additive, par exemple par frittage ou fusion laser.A first step shown is a step 12 for producing a part formed 16 from a material in powder form 14. This production step, known from the prior art, is preferably carried out by additive manufacturing, for example by sintering or laser fusion.
Une deuxième étape représentée est une étape 18 d'obtention d'une pièce 20 tournante à partir de la pièce 16 formée. Cette étape comprend par exemple une étape d'usinage de la pièce 16 formée, mais peut aussi comprendre d'autres étapes de traitement connue dans la fabrication de pièce industrielle.A second step shown is a step 18 of obtaining a rotating part 20 from the part 16 formed. This step comprises, for example, a step of machining the part 16 formed, but may also include other processing steps known in the manufacture of an industrial part.
La particularité du procédé selon l'invention est qu'il comprend une étape 21 d'incorporation d'un matériau 22 magnétique, par exemple sous forme de particules ou d'une pastille, à la poudre pendant l'étape de réalisation de la pièce 16 formée, dans une zone prédéfinie (par exemple par calcul) de la pièce 16 formée, dite zone magnétisée. Contrairement aux techniques de l'art antérieur où une pièce magnétique était ajoutée à la pièce tournante, l'invention permet l'incorporation directement lors de la réalisation de la pièce.The particularity of the method according to the invention is that it comprises a step 21 of incorporating a magnetic material 22, for example in the form of particles or a pellet, into the powder during the step of producing the part. 16 formed, in a predefined zone (for example by calculation) of the part 16 formed, called the magnetized zone. Unlike the techniques of the prior art where a magnetic part was added to the rotating part, the invention allows incorporation directly during the production of the part.
La figure 2 représente schématiquement et partiellement en perspective une pièce 20 tournante selon un mode de réalisation de l'invention, obtenue par le procédé de fabrication tel que décrit précédemment. La pièce 20 tournante, ici un pignon, comprend ainsi une zone 24 magnétisée, ici visible sur une face extérieure du pignon.FIG. 2 schematically and partially in perspective shows a rotating part 20 according to an embodiment of the invention, obtained by the manufacturing process as described above. The rotating part 20, here a pinion, thus comprises a magnetized zone 24, here visible on an external face of the pinion.
La figure 3 représente schématiquement en coupe et en perspective une pièce tournante et un système de mesure de la vitesse de rotation de la pièce tournante, selon un mode de réalisation de l'invention. La pièce 20 tournante comprend ici une zone 24 magnétisée disposée à l'intérieur d'une âme 26 creuse de la pièce 20 tournante. Au centre de l'âme 26 creuse, un capteur 28 du système de mesure est disposé au niveau de l'axe de rotation de la pièce 20 tournante Le capteur 28 est disposé de sorte à pouvoir détecter un passage de la zone 24 magnétisée devant lui, permettant ainsi de déterminer facilement la vitesse de rotation de la pièce 20 tournante en fonction du temps écoulé entre chaque passage de la zone 24 magnétisée. Pour améliorer la résolution de la mesure, il est possible d'utiliser plusieurs capteurs détectant chacun le passage de la zone 24 magnétisée selon un secteur angulaire différent. La disposition du capteur dans l'âme 26 creuse de la pièce tournante permet de réduire l'encombrement du système de mesure.Figure 3 shows schematically in section and in perspective a rotating part and a system for measuring the speed of rotation of the rotating part, according to an embodiment of the invention. The rotating part 20 here comprises a magnetized zone 24 disposed inside a hollow core 26 of the rotating part 20. At the center of the hollow core 26, a sensor 28 of the measurement system is placed at the level of the axis of rotation of the rotating part. The sensor 28 is arranged so as to be able to detect a passage from the magnetized zone 24 in front of it. , thus making it possible to easily determine the speed of rotation of the rotating part 20 as a function of the time elapsed between each passage of the magnetized zone 24. To improve the resolution of the measurement, it is possible to use several sensors each detecting the passage of the zone 24 magnetized according to a different angular sector. The arrangement of the sensor in the hollow core 26 of the rotating part makes it possible to reduce the size of the measurement system.
Le capteur est un capteur pouvant détecter une variation du champ magnétique environnant, notamment celle provoquée par la zone magnétisée. Le capteur est par exemple un capteur actif de type effet Hall ou magnétorésistance, ou un capteur passif de type courant de Foucault. Plus généralement, le capteur permet par exemple de fournir un signal de sortie présentant une valeur 0 lorsque le champ magnétique relevé est en dessous d'une valeur de référence et une valeur 1 lorsque le champ magnétique relevé est au-dessus d'une valeur de référence.The sensor is a sensor capable of detecting a variation in the surrounding magnetic field, in particular that caused by the magnetized area. The sensor is for example an active sensor of the Hall effect or magnetoresistance type, or a passive sensor of the Eddy current type. More generally, the sensor makes it possible, for example, to provide an output signal having a value 0 when the magnetic field read is below a reference value and a value 1 when the magnetic field read is above a value of reference.
Le système de mesure comprend aussi des éléments classiques permettant de récupérer le signal de sortie, de déterminer la vitesse de rotation de la pièce tournante à partir du signal de sortie (unité de calcul par exemple), de fournir la valeur de la vitesse de rotation à d'autres équipements, d'alimenter le capteur si nécessaire, etc.The measurement system also includes conventional elements making it possible to recover the output signal, to determine the speed of rotation of the rotating part from the output signal (calculation unit for example), to supply the value of the speed of rotation to other equipment, to supply the sensor if necessary, etc.
Avec une pièce tournante selon d'autres modes de réalisation, par exemple telle que décrite en référence avec la figure 2, le capteur peut être disposé à l'extérieur de la 10 pièce tournante et non dans une âme creuse de celle-ci.With a rotating part according to other embodiments, for example as described with reference to FIG. 2, the sensor can be placed outside the rotating part and not in a hollow core of the latter.
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